3390
Показати межу максимальної маси планети допомагають спостереження надмасивних газових гігантів у системі HR 8799.
Газові гіганти — це планети, складені переважно з водню та гелію, які не мають твердої поверхні, як Юпітер і Сатурн. Найбільші з них зближуються з класом коричневих карликів, які «іноді називають “невдалими зірками”, оскільки вони не синтезують водень». Через це маса перестає бути однозначним критерієм «планетності».
Суперечка зводиться до двох сценаріїв: «акреція ядра» і «гравітаційна нестабільність». Перший шлях описує повільне нарощування твердого ядра в диску з подальшим захопленням газу, а другий — швидкий колапс газової хмари у масивний об’єкт. Саме великі орбіти й значні маси планет HR 8799 довго здавалися аргументом проти першого механізму.
Перелом став можливим завдяки даним JWST, які дали змогу аналізувати атмосфери без земних домішок. У системі HR 8799 планети мають приблизно 5–10 мас Юпітера і рухаються на далеких орбітах, що нагадує «збільшену» Сонячну систему. Дослідники відмовилися від «летких» молекул як двозначних маркерів і зосередилися на «тугоплавких елементах», які пов’язані з твердою речовиною диска. «Виявлення сірки дозволяє зробити висновок, що планети HR 8799, ймовірно, сформувалися подібним чином до Юпітера», — сказав Жан-Батист Руффіо.
Додатковим аргументом стало збагачення атмосфер важчими елементами порівняно із зорею, що типово для планетного росту з твердих компонентів. «Старіші моделі акреції ядра застаріли», — зазначив Квінн Конопацький, натякаючи на потребу сценаріїв, де ядра можуть формуватися далеко від зорі. У підсумку межа між планетою та коричневим карликом дедалі більше визначається не масою, а історією утворення. «Чи може планета бути в 15, 20, 30 разів масовішою за Юпітер і все одно сформуватися як планета?» — формулює головний виклик Руффіо.
JWST з’ясував, як формуються гігантські планети за межами Юпітера з’явилася спочатку на Цікавості.
